雄安新區(qū)不同土地利用方式土壤性狀的空間分布特征
——以容城縣為例

楊 佳,于志軍,王 參,王 敏,沈若雯,劉敬澤

河北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 石家莊 050024

2017年4月1日設(shè)立雄安新區(qū),是黨中央作出的重大歷史性戰(zhàn)略選擇。雄安新區(qū)位于河北省保定市東北部,規(guī)劃范圍包括雄縣、容城、安新三縣及周邊部分區(qū)域。打造優(yōu)美生態(tài)環(huán)境,構(gòu)建清新明亮的生態(tài)城市是建設(shè)雄安新區(qū)的重點(diǎn)任務(wù)之一[1]。作為生態(tài)城市的重要組成部分,土壤是生物圈的基本結(jié)構(gòu)單元,是調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的有力杠桿[2]。

土壤性狀是土壤肥力的判斷標(biāo)準(zhǔn)和土壤資源的基本屬性,土地利用方式對土壤性狀有最直接和最深遠(yuǎn)的影響[3-4]。研究表明,不同土地利用方式可改變土壤的理化性狀和周圍的環(huán)境,對土壤養(yǎng)分和土壤循環(huán)有及其重要的影響[5-6]。土壤的有效管理和科學(xué)利用依賴于土壤理化指標(biāo)的空間分布,對其研究有利于調(diào)整土地管理方法,發(fā)揮土壤的最大效益[7- 8]。土壤理化性狀的空間變異十分復(fù)雜,隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展,將其與地統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合研究土壤指標(biāo)的空間分布已成為研究趨勢[9-10]。當(dāng)前一些學(xué)者分別對陜甘晉黃土高原區(qū)[11-12]、內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)[13]、湖南旱地紅壤區(qū)[14]、貴州草海高原濕地[15]和江西萬安小流域[16]等不同尺度不同用地方式進(jìn)行了土壤指標(biāo)差異性研究,土壤指標(biāo)間相互影響,全氮(TN)與土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)積累具有高度同步性[17],TN和全磷(TP)與施用氮磷復(fù)合肥相關(guān)[10]。雄安新區(qū)建設(shè)面臨復(fù)雜的資源、環(huán)境和生態(tài)安全問題,而土壤作為生態(tài)系統(tǒng)中的重要生態(tài)因子,有關(guān)雄安新區(qū)土壤的基本狀況尚不明確,掌握雄安新區(qū)土壤理化特性及不同土地利用方式下土壤養(yǎng)分的空間分布特征對雄安新區(qū)土地利用和生態(tài)建設(shè)具有重要意義。

本研究以雄安新區(qū)—容城縣為研究區(qū),采用網(wǎng)格法和隨機(jī)取樣法對容城縣不同土地利用類型土壤進(jìn)行取樣,測定表層土壤TN、TP、全鉀(TK)、SOM、電導(dǎo)率(EC)、土壤含鹽量(SS)、含水量(WC)、pH和機(jī)械組成。利用ArcGIS軟件可視化土壤理化指標(biāo)的空間變異規(guī)律和趨勢變化,分析不同土地利用方式下土壤養(yǎng)分水平和空間分布特征。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

容城縣為雄安新區(qū)建設(shè)起步區(qū)。地理坐標(biāo)38°57′04′′—39°08′32′′ N、115°45′26′′—116°04′02′′ E,東西長26.85 km,南北長21.38 km,總面積314 km2。耕地面積208 km2。全境西北略高,東南較低,海拔高(黃海)7.5—19.5 m,土層深厚,土質(zhì)良好[18]。土壤類型主要以潮土、褐土為主。屬暖溫帶大陸季風(fēng)型氣候,四季分明,冷暖干濕差異較大,年平均氣溫11.9℃,年平均降雨量522.9 mm,無霜期約191 d。

1.2 土壤樣品采集與分析

圖1 容城縣采樣點(diǎn)分布圖Fig.1 Distribution of sampling sites in Rongcheng County

2019年8月在雄安新區(qū)—容城縣采集土壤樣品?？紤]采樣點(diǎn)布局的科學(xué)性、全面性,依據(jù)研究區(qū)總體特征,利用2 km單位網(wǎng)格和隨機(jī)取樣相結(jié)合方法,對容城縣全域進(jìn)行統(tǒng)一布點(diǎn)。研究區(qū)以白溝引河、燒車淀、南拒馬河、北瀑河和藻苲淀等周邊灘地為典型內(nèi)陸灘涂采樣區(qū),千年秀林及區(qū)域人工林為林地采樣區(qū),容城縣全域耕作用地為耕地采樣區(qū),新區(qū)中心綠地及城市公園為公園與綠地采樣區(qū),共設(shè)定133個(gè)土壤采樣區(qū),每個(gè)采樣區(qū)建立三個(gè)25 m×25 m的單位取樣面積。采用五點(diǎn)式采樣法采集樣地表層土壤(距地面0—20 cm),分別于四角及中心點(diǎn)采集樣品,等質(zhì)量充分混勻5點(diǎn)采集樣品作為該區(qū)域土樣。對于所劃定區(qū)域中存在特殊端元(如典型土地利用類型)的土壤樣品進(jìn)行額外單獨(dú)采集。耕地、林地、公園與綠地和內(nèi)陸灘涂分類標(biāo)準(zhǔn)參考GB/T 21010—2017《土地利用現(xiàn)狀分類》[19]。不同類型土壤樣品數(shù)量分別為102、9、13、9個(gè),共采集133個(gè)樣品(圖1)。樣品去除碎石、礫石、干枯樹枝和樹根等雜質(zhì),自然風(fēng)干至恒質(zhì)量,分別過2 mm和0.25 mm土壤篩備用。

1.3 分析方法

參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土壤檢測 第3部分:土壤機(jī)械組成的測定》NY/T 1121.3—2006,將試樣制成懸浮液測定表層土壤粒徑大小及含量百分?jǐn)?shù)；用pH計(jì)測定土壤溶液pH值；電導(dǎo)率儀測定土壤溶液電導(dǎo)率(EC值),平行測定7次；土壤分析儀COMBI 5000測定土壤含鹽量(SS)；土壤樣品在恒溫干燥箱中以105℃烘至恒量,由土壤質(zhì)量變化計(jì)算土壤含水量(WC)；全磷(TP)參考林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林土壤磷的測定》LY/T 1232—2015 NaOH熔融—鉬銻抗比色法；全鉀(TK)參考《森林土壤鉀的測定》LY/T 1234—2015 NaOH熔融—火焰光度法。采用硫酸—加速劑消解,凱氏法測定土壤全氮(TN)含量；土壤有機(jī)質(zhì)(SOC)采用重鉻酸鉀外源加熱法測定[20]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析。K-S法檢驗(yàn)原始數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布,如不符合則對其進(jìn)行轉(zhuǎn)換。單因素方差分析計(jì)算不同土地利用方式對土壤養(yǎng)分的影響,若數(shù)據(jù)方差不齊,則進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)。同時(shí),利用Pearson土壤養(yǎng)分間的指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析[21]。用ArcGIS將研究區(qū)內(nèi)133個(gè)樣點(diǎn)點(diǎn)位圖數(shù)字化,生成用于地統(tǒng)計(jì)學(xué)分析的樣點(diǎn)分布圖,然后將相應(yīng)樣點(diǎn)的土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)形成與樣點(diǎn)地理坐標(biāo)匹配的屬性數(shù)據(jù)[22]。土壤理化指標(biāo)全局趨勢特征運(yùn)用ArcGIS軟件的地統(tǒng)計(jì)分析模塊。用反距離加權(quán)插值法(inverse distance weighted, IDW)作出土壤各養(yǎng)分的空間變異規(guī)律,展示各養(yǎng)分指標(biāo)的平面分布效果。

IDW主要通過對鄰近區(qū)域每個(gè)采樣點(diǎn)間的距離為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均[23]。設(shè)平面上分布一系列離散點(diǎn),已知其坐標(biāo)和值為Xi,Yi,Zi,(i=1,2,…,n),根據(jù)周圍離散點(diǎn)的值,通過距離加權(quán)值求Z點(diǎn)值,則

2 結(jié)果與分析

2.1 容城縣土壤各指標(biāo)及養(yǎng)分含量的特征分析

雄安新區(qū)—容城縣133個(gè)樣點(diǎn)中,土壤TN、SOM和TK服從正態(tài)分布,TP、WC、EC、SS和pH經(jīng)自然對數(shù)轉(zhuǎn)換后服從正態(tài)分布(表1)。根據(jù)全國第二次土壤普查標(biāo)準(zhǔn)[24],對容城縣土壤養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行級別劃分。研究區(qū)表層SOM平均含量處于四級(中下等級)水平,土壤TN平均含量處于三級(中上等級)水平,土壤TP平均含量處于四級(中下等級)水平,土壤TK平均含量處于四級(中下等級)水平。

表1 容城縣土壤性狀統(tǒng)計(jì)特征

2.2 不同土地利用方式下土壤理化指標(biāo)的分布特征

2.2.1土地利用方式對土壤pH和SOM含量的影響

雄安新區(qū)—容城縣表層土壤pH值變幅為5.07—7.79,平均值為7.18(表1)。不同用地類型土壤pH值存在顯著差異(P<0.01)(表2),表現(xiàn)為內(nèi)陸灘涂>林地>耕地>公園與綠地,公園與綠地土壤pH值顯著小于其他3種用地類型。

表2 不同土地利用類型土壤理化指標(biāo)特征(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)

研究區(qū)表層SOM含量變幅為5.21—29.76 g/kg,平均值為17.22 g/kg。不同土地利用類型SOM含量差異顯著(P<0.01),耕地>公園與綠地>林地>內(nèi)陸灘涂,耕地和公園與綠地SOM含量明顯高于內(nèi)陸灘涂,耕地、公園與綠地和林地間無顯著差異。

2.2.2土地利用方式對土壤N、P、K含量的影響

雄安新區(qū)—容城縣表層土壤的TN含量變幅為0.34—1.70 g/kg,平均值為1.01 g/kg。不同土地利用類型土壤TN含量差異顯著(P<0.01),耕地≈公園與綠地>林地>內(nèi)陸灘涂,其中耕地、公園與綠地和林地表層土壤TN含量相近。研究區(qū)土壤表層TP含量范圍變幅為0.26—1.46 g/kg,平均值為0.58 g/kg。不同土地利用類型的TP差異顯著(P<0.01),耕地>公園與綠地>內(nèi)陸灘涂>林地,林地土壤TP含量顯著低于其他3種土地類型,耕地、公園與綠地之間土壤TP含量無顯著差異。容城地區(qū)公園與綠地、耕地、林地、內(nèi)陸灘涂土壤表層TK平均含量分別為15.18、14.25、15.28和15.35 g/kg(表1),均達(dá)到四級水平且各用地類型無顯著差異(P>0.05)。

2.2.3土地利用方式對土壤WC、SS、EC的影響

雄安新區(qū)—容城縣土壤表層SS為內(nèi)陸灘涂>耕地>林地>公園與綠地,內(nèi)陸灘涂土壤SS與耕地、林地及公園與綠地存在顯著差異(P<0.01),而其他3種土地類型間無顯著差異。表層土壤WC為內(nèi)陸灘涂>公園與綠地>林地>耕地,內(nèi)陸灘涂土壤WC明顯高于其他3種土地利用類型,公園與綠地土壤WC顯著高于耕地(P<0.01),而林地與耕地和公園與綠地間無差異。容城地區(qū)內(nèi)陸灘涂表層土壤EC極顯著高于其他3種土地類型,耕地、林地、公園與綠地之間EC并無顯著差異(表2)。

2.3 不同土地利用方式下土壤理化指標(biāo)的變異

將雄安新區(qū)—容城縣表層土樣的8項(xiàng)理化指標(biāo)分別進(jìn)行算數(shù)平均,作為研究區(qū)土壤性質(zhì)的平均狀況(表1)。結(jié)果表明,容城縣土壤各指標(biāo)豐缺程度不一,差異較大(表3)。SOM、TN、TP、TK、WC、SS、EC和pH值的平均含量分別17.22 g/kg、1.01 g/kg、0.58 g/kg、14.49 g/kg、10.27 g/kg、0.10 g/L、0.16 ms/cm、7.18。變異系數(shù)(C.V.)作為土壤特性空間變異的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量,可區(qū)別不同土壤理化指標(biāo)抵抗外界條件的敏感性。通常認(rèn)為C.V.≤10%為弱變異性,C.V.在10%—100%為中等變異性,C.V. ≥100%為強(qiáng)變異性[25]。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn),容城縣0—20 cm SS屬強(qiáng)變異性,表明研究區(qū)多數(shù)土壤SS受外界干擾比較顯著。土壤中SOM、TN、TP、TK、WC和EC均屬中等變異性,pH的變異系數(shù)為6.40%,空間變異性最小。

表3 不同土地利用方式下土壤理化指標(biāo)的變異系數(shù)

2.4 不同土地利用方式土壤理化指標(biāo)間的相關(guān)性

對雄安新區(qū)—容城縣不同土地類型表層土壤理化指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析(表4)發(fā)現(xiàn),研究區(qū)土壤pH值與TN、TK含量呈負(fù)相關(guān),但與SS呈顯著正相關(guān)(P<0.01)。SOM、TN、TP含量呈顯著正相關(guān)(P<0.01),SOM和TN含量間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.872,表明容城地區(qū)內(nèi)表層土壤TN與SOM的積累有高度同步性。TN含量和TP含量呈顯著正相關(guān)(P<0.01),可能是因?yàn)槿斯ぴ谑褂靡缘獮橹鞯膹?fù)合肥時(shí)會(huì)混合一定量的磷。新區(qū)表層土壤WC、SS和EC呈顯著正相關(guān)(P<0.01)。SOM、TP和TN含量均與WC呈負(fù)相關(guān),TK與WC呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。

表4 土壤理化指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)

2.5 土壤各指標(biāo)區(qū)域趨勢特征及空間分布

對雄安新區(qū)—容城縣表層土壤8項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行全局趨勢分析(圖2),研究區(qū)各性狀指標(biāo)值的含量多少作為散點(diǎn)圖投影到X,Z平面和Y,Z平面上。X軸表示正東方向,Y軸表示正北方向,Z軸表示實(shí)測值的大小,每個(gè)方向可用一個(gè)多項(xiàng)式來擬合,如擬合曲線為直線,說明無趨勢效應(yīng)；若為確定的曲線,則存在某種趨勢效應(yīng)[26]。研究區(qū)表層土壤各指標(biāo)理化特性均存在二階趨勢,土壤指標(biāo)中部區(qū)域變化相對南北變化更為明顯。

圖2 容城縣土壤性狀含量趨勢Fig.2 The trend of soil properties content in Rongcheng County

IDW分析理化性狀含量的空間分布(圖3)。雄安新區(qū)—容城地區(qū)土壤pH分布表現(xiàn)出“中間低,兩端高”,中部土壤偏酸性,西部土壤為中性,東部土壤整體呈弱堿性。土壤TN、SOM和TP空間分布狀況類似,具有極高的相關(guān)性,表現(xiàn)為東部偏少,西部稍豐,但TK含量空間分布較為均勻。容城縣表層土壤WC、SS和EC空間分布相似,呈現(xiàn)斑塊狀特點(diǎn)。高值區(qū)主要分布在西南、正北和東南部,這與內(nèi)陸灘涂在全域的分布位置相關(guān)。土壤機(jī)械組成是土壤一項(xiàng)重要的屬性,直接關(guān)系著土壤的松緊程度、孔隙數(shù)量,從而影響著土壤通氣、透水及土壤環(huán)境背景值、能量轉(zhuǎn)化等性能,反映了土壤不同粒級的組成情況。測定容城地區(qū)133個(gè)土樣質(zhì)地并求其均值。粒徑在0.05—0.01 mm的占總含量31.65%,粒徑在0.01—0.005 mm的占總含量7.59%,粒徑在0.005—0.001 mm的占總含量9.56%,粒徑<0.001 mm的占總含量10.73%。根據(jù)卡欽斯基制檢測,土壤的機(jī)械組成平均粒徑在<0.01 mm占總含量27.88%,物理性砂粒>0.01 mm占72.12%,因此,雄安新區(qū)—容城地區(qū)表層土屬輕壤土。

圖3 容城縣土壤性狀含量分布圖Fig.3 Distribution of soil properties in Rongcheng County

3 討論

土壤生態(tài)受多種因素影響,土壤特性是影響土壤生態(tài)的最重要因素之一[27]。SOM作為土壤肥力的重要指標(biāo),既可直接為作物提供養(yǎng)分,也可改善土壤的理化狀況,在耕地質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面均有至關(guān)重要的作用[28]。不同土地利用方式對SOM含量的影響很大。本研究中,不同土地利用方式下土壤SOM含量有顯著差異(P<0.01)。耕地SOM含量最高,與秦富倉等[2],姚喜軍等[19]的研究結(jié)果相似。土壤SOM含量受人為投入影響很大,本研究區(qū)耕地、公園與綠地受到不同程度的人工管理,不斷培養(yǎng)土地肥力,改善土地SOM含量,而主要以人工林為主的林地,植被覆蓋大,地表有較為豐度的凋落物殘?bào)w,經(jīng)分解能產(chǎn)生多種腐殖質(zhì),補(bǔ)充土壤碳庫,提高SOM含量[29- 30]。本研究區(qū)的內(nèi)陸灘涂大多為無人管理的灘地,無額外的外界有機(jī)質(zhì)投入,且大部分灘地土壤呈堿性,有機(jī)質(zhì)易被堿溶解而流失,因此有機(jī)質(zhì)含量較低[31]。土壤酸堿度是土壤的一項(xiàng)重要化學(xué)性質(zhì),直接影響土壤中各種養(yǎng)分元素的存在形式和對植物的有效性,因此了解土壤養(yǎng)分特征應(yīng)首要了解土壤pH值情況[32]。土壤pH值在不同土地利用方式上的表現(xiàn)結(jié)果與有機(jī)質(zhì)含量基本相反。耕地、公園與綠地土壤pH相對較低,受經(jīng)濟(jì)或觀賞效益的原因,人們?yōu)樘岣咿r(nóng)作物產(chǎn)量、美化公園綠地、防治病蟲害或自然災(zāi)害,大量使用化肥和農(nóng)藥,尤其是生理酸性肥料和半腐熟性化肥的使用,導(dǎo)致土壤呈現(xiàn)酸化趨勢,pH值有所下降[24]。

N是土壤養(yǎng)分最重要的指標(biāo)之一[33]。土壤中N素含量受自然因素(氣候、地型及植被類型)和農(nóng)業(yè)措施(施肥、耕作)的影響,其含量一直處于動(dòng)態(tài)變化中[20]。4種用地類型中TN含量存在顯著差異(P<0.01),其結(jié)果趨勢與SOM含量趨勢基本一致,是因?yàn)榈負(fù)p失機(jī)制與碳素?fù)p失過程相近,且土壤N的95%源自于土壤SOM[34]。管理方式及外源N肥等物質(zhì)的加入,使得耕地、公園綠地TN最高,無人管理的灘涂TN最低。P是一種沉積性礦物,主要受土壤母質(zhì)、氣候和植被等影響[35],土壤P元素是土壤肥力的啟動(dòng)因素,只有當(dāng)土壤中的P素達(dá)到一定含量時(shí),施用其他肥料才能達(dá)到增產(chǎn)效果[25]。本研究發(fā)現(xiàn),耕地的TP含量高于其他3種用地類型,與高君亮[13]等的研究結(jié)果一致,這與耕作施肥和其他人工干擾活動(dòng)等密切相關(guān)。林地TP含量顯著低于其他3種土地類型,是由于人工林地植物比其他植物擁有更多的吸收P素的能力,致使林地土壤TP含量較低[20]。

土壤TK是土壤中不同形態(tài)K素的總和,主要由母質(zhì)釋放,并被植株吸收利用。TK含量在本研究區(qū)不同土地利用方式上差別不大,與TK含量受土壤特性影響較小有關(guān),整體變化較弱[36]。在不同土壤利用方式中,內(nèi)陸灘涂的WC、EC和SS明顯高于其它用地類型(P<0.01)。被淀水沖刷過或距離淀水不遠(yuǎn)的河灘地,土壤含水量較充足,土壤電導(dǎo)率、鹽離子含量較高。城市與綠地和耕地各土壤理化性狀差別較小,其中TN含量兩者平均值近似相等,是因?yàn)樾聟^(qū)中公園與綠地的部分采樣區(qū)域由原來耕地改建,地下養(yǎng)分積累時(shí)間較長而退耕年限較短,土壤部分性狀與耕地相近。

土壤性狀的影響因素多種多樣,自然和人為影響都會(huì)對土層養(yǎng)分含量造成不同的變異。本研究區(qū)不同土地利用類型各理化指標(biāo)差異顯著,其中表層土壤SS、WC和EC相對于其他土壤養(yǎng)分空間變異性較高,表明土壤物理性狀比養(yǎng)分性狀更易受到外界影響,而養(yǎng)分性狀中TK的變異系數(shù)最小,受外界干擾最小[12]。土壤pH值是所有土壤理化性質(zhì)中變異范圍最小的,與土壤的緩沖能力和自我調(diào)節(jié)能力相關(guān)[31]。對土壤養(yǎng)分間的Pearson相關(guān)系數(shù)分析發(fā)現(xiàn)(表4),豐富的SOM含量與施加N肥含量具有高度同步性。TN含量和TP含量呈顯著正相關(guān)(P<0.01),可能是人工在使用以N為主的復(fù)合肥時(shí)會(huì)混合一定量的P[10]。SOM、TN和TP含量均與土壤WC呈負(fù)相關(guān),表明土壤微環(huán)境水分越高,土壤N、P和SOM越易被淋失、分解。土壤SS、WC和EC三者呈正相關(guān),可見,經(jīng)水分淋溶分解后的SOM、TN、TP等可能在轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生大量的導(dǎo)電鹽離子,增強(qiáng)土壤導(dǎo)電率,最終提高土壤鹽分等含量。

全局趨勢反應(yīng)了土壤性狀在空間區(qū)域上變化的主體特征,揭示了理化性狀空間的總體規(guī)律。不同土地利用方式導(dǎo)致容城縣土壤各指標(biāo)均有趨勢效應(yīng),且南北變化明顯。經(jīng)空間插值分析,容城縣各土壤養(yǎng)分分布差異顯著,因此在雄安新區(qū)—容城縣的施肥過程中,應(yīng)適量增添東部地區(qū)無機(jī)氮肥投入,減少西部投入情況,在提升研究區(qū)土壤肥力時(shí),降低地表徑流氮素流失量,有效減弱環(huán)境污染,改善新區(qū)生態(tài)質(zhì)量。

掌握土壤理化指標(biāo)的空間分布規(guī)律,精準(zhǔn)施肥,是恢復(fù)植被生態(tài)的關(guān)鍵[37]。土壤養(yǎng)分有連續(xù)改變和累積的特點(diǎn),隨著時(shí)間和環(huán)境的變化,土壤養(yǎng)分空間分布可能會(huì)出現(xiàn)更為復(fù)雜的規(guī)律性,因此將進(jìn)行更為細(xì)致、深度、連續(xù)性的研究,這對區(qū)域生態(tài)的發(fā)展影響重大。研究區(qū)范圍廣闊,自然因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等較為復(fù)雜,因此對土壤特性的空間變異和影響因素研究仍需深入。

4 結(jié)論

本文首次系統(tǒng)研究了雄安新區(qū)建設(shè)起步區(qū)—容城縣不同土地利用方式下土壤性狀的空間分布規(guī)律。研究區(qū)表層土壤以中性輕壤土為主,TN含量處于中上等級,SOM、TP和TK含量處于中下等級,單項(xiàng)養(yǎng)分因子均值分別達(dá)到全國第二次土壤普查的三級、四級、四級和四級水平。在相關(guān)政策、施肥用量、人工管理及植被覆蓋等因素的共同作用下,容城縣耕地、公園與綠地、林地和內(nèi)陸灘涂4種土地利用類型各理化性狀差異顯著(P<0.01)。不同用地類型中,耕地土壤養(yǎng)分狀況最佳,土壤TN、TP和SOM含量最高。公園與綠地土壤性狀與耕地相近,林地土壤除TP含量明顯低于其他用地類型外,其他性狀均處于中等水平,內(nèi)陸灘涂土壤養(yǎng)分含量最少但pH值、SS、WC和EC最高。不同土地利用方式下SS屬強(qiáng)變異,pH值屬弱變異,其他指標(biāo)均為中等變異。各指標(biāo)相關(guān)性較強(qiáng),土壤TN和SOM含量積累高度同步。經(jīng)空間插值和全局趨勢分析作出容城縣不同土地利用方式下表層土壤性狀變化圖,為雄安新區(qū)土地利用和生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供了重要的科學(xué)依據(jù)。